Яка буде маса міді, отримана шляхом відновлення 86,4 г купрум(І) оксиду H2 з об ємом 17,92 л при нормальних умовах?

Солнечный_Берег_3105

46

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать химическое уравнение реакции, а также использовать соотношение между массой, молекулярной массой и количеством вещества, выраженным в молях.

Сначала запишем химическое уравнение для реакции восстановления купрум(І) оксида H2:

\[2Cu2O + H2 \rightarrow 4Cu + H2O\]

Из уравнения видно, что при реакции 2 молекулы Cu2O будут взаимодействовать с 1 молекулой H2, образуя 4 молекулы Cu и 1 молекулу H2O.

Следующим шагом мы должны выразить количество вещества купрум(І) оксида H2 в молях. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P обозначает давление (при нормальных условиях равно 1 атм), V - объем газа в литрах, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (равна примерно 0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах.

Мы знаем, что объем H2 равен 17,92 л при нормальных условиях. Теперь мы можем вычислить количество вещества H2.

\[\begin{align*}
PV &= nRT \\
1 \cdot 17,92 &= n \cdot 0,0821 \cdot 273 \\
17,92 &= 22,4n \\
n &= \frac{17,92}{22,4} \approx 0,80 \text{ моль}
\end{align*}\]

Поскольку по уравнению 2 молекулы Cu2O реагируют с 1 молекулой H2, мы можем выразить количество вещества Cu2O:

\[n_{Cu2O} = 2 \cdot 0,80 = 1,60 \text{ моль}\]

Теперь можем рассчитать массу меди, образованной при реакции. Для этого нам понадобится молярная масса меди (Cu), которая равна примерно 63,55 г/моль.

\[\begin{align*}
\text{Масса Cu} &= n_{Cu} \cdot \text{Молярная масса Cu} \\
&= 4 \cdot 0,80 \cdot 63,55 \\
&= 204,16 \text{ г}
\end{align*}\]

Таким образом, масса полученной меди составляет около 204,16 г.